循環(huán)風(fēng)洞干燥實(shí)驗(yàn)講解

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循環(huán)風(fēng)洞乏味實(shí)驗(yàn)裝置

說明書

天津大學(xué)化工根基實(shí)驗(yàn)中心

2021．10

一.實(shí)驗(yàn)裝置的根本功能和特色：

本裝置為學(xué)生學(xué)習(xí)乏味曲線、乏味速率曲線及臨界濕含量測定方法供給了實(shí)

驗(yàn)平臺，同時，可練習(xí)被乏味物料與熱空氣之間對流傳熱系數(shù)的測定方法，通

過實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對乏味過程及乏味機(jī)理的理解，并經(jīng)過操作實(shí)物乏味過程，

認(rèn)識乏味操作中廢氣循環(huán)的流程和觀點(diǎn)。本說明書還列舉了一個由氣體流量計(jì)讀數(shù)求指定截面處氣體流速的實(shí)質(zhì)例子，介紹數(shù)據(jù)的辦理和計(jì)算方法。本實(shí)驗(yàn)

裝置還能夠?yàn)檠芯亢闼俜ξ端俾剩R界濕含量，均衡濕含量等參數(shù)隨其影響因

素的變化規(guī)律供給平臺。整套裝置擁有構(gòu)造緊湊，占地面積小，乏味介質(zhì)空氣

流量調(diào)理范圍大，耗能量小，操作方便等特色。能夠方便地測得常有的、典型的乏味曲線、乏味速率曲線和恒速段熱空氣與被乏味物表面之間的對流傳熱系

數(shù)。

用途：

(1〕供學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)乏味曲線和乏味速率曲線及臨界濕含量的實(shí)驗(yàn)測

定方法，加深對乏味操作過程及其機(jī)理的理解。

供學(xué)生學(xué)習(xí)干濕球溫度濕度計(jì)的使用方法，學(xué)習(xí)被乏味物料與熱空氣之間對流傳熱系數(shù)的測定方法。

供學(xué)生經(jīng)過實(shí)物認(rèn)識乏味操作中廢氣循環(huán)的流程和觀點(diǎn)。

為學(xué)生供給一個由氣體流量計(jì)讀數(shù)求指定截面處氣體流速的實(shí)質(zhì)例子，以便掌握其計(jì)算方法。

實(shí)驗(yàn)研究恒速乏味速率，臨界濕含量，均衡濕含量隨其影響要素的變化

規(guī)律。

特色:

構(gòu)造緊湊，占地面積小。

乏味介質(zhì)空氣流量的調(diào)理范圍大。

耗能量小。

實(shí)驗(yàn)操作十分方便。

能夠很簡單地測得常有的典型的乏味曲線，乏味速率曲線和恒速段熱空氣與被乏味物表面之間的對流傳熱系數(shù)。

.實(shí)驗(yàn)裝置簡介：

1

實(shí)驗(yàn)設(shè)施流程圖〔見圖一〕

實(shí)驗(yàn)設(shè)施主要技術(shù)參數(shù)：

洞道乏味器:空氣流通的橫截面積見表1

鼓風(fēng)機(jī):上海興益電器廠BYF7132型三相低噪聲中壓風(fēng)機(jī)，最大出口風(fēng)壓為1.7[kPa]，電機(jī)功率為[kW]。

空氣預(yù)熱器:三個電熱器并聯(lián)，每個電熱器的額定功率為450[W]，額定電壓為220[∨]

重量變送器:量程0-200[g]，精度級，輸出0-5[V]，供電電源

12[VDC]。

(5)壓差變送器:量程0-10[kPa],精度級，輸出4-20[mA]，供電電源

24[VDC]。

顯示儀表：a.重量顯示:輸入0-5[V],顯示0-200[g]，供電電源

220[VAC]。

b.壓差顯示:輸入4-20[mA],顯示0-4[kPa]，供電電源

220[VAC]。

c.溫度顯示:輸入PT100,顯示-50-150[℃]，供電電源

220[VAC]。

d.溫度顯示控制儀表:輸入PT100,顯示-50-150[℃]，輸出0-5[V],供電電源220[VAC]。(詳細(xì)使用方法拜見儀表使用說明書)

〔7〕被乏味物的試樣：

被乏味物料為工業(yè)尼，每一套裝置所用某種紡織布料的乏味面積、絕干物

料量可能稍有差別，詳細(xì)數(shù)值見調(diào)試實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表，表2等。

三、實(shí)驗(yàn)方法及步驟：

實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

將被乏味物料試樣進(jìn)行充分的浸泡。

2

向濕球溫度濕度計(jì)的附帶蓄水池內(nèi)，增補(bǔ)適當(dāng)?shù)乃钩貎?nèi)水面上漲至適合地點(diǎn)。

圖一實(shí)驗(yàn)裝置流程圖

中壓風(fēng)機(jī)；2.孔板流量計(jì)；3.空氣進(jìn)口溫度計(jì)；4.重量傳感器；5.被乏味物料；6.加熱器；7.干球溫度計(jì)；8.濕球溫度計(jì)；9.洞道乏味器；10.廢氣排出閥；

廢氣循環(huán)閥；12.新鮮空氣進(jìn)氣閥；13.干球溫度顯示控制儀表；14.濕球溫度顯示儀表；15.進(jìn)口溫度顯示儀表；16.流量壓差顯示儀表；17.重量顯示儀表；

壓力變送器。

將被乏味物料的空支架安裝在洞道內(nèi)。

調(diào)理新空氣進(jìn)口閥到全開的地點(diǎn)。

裝置的實(shí)驗(yàn)操作方法

按下電源開關(guān)的綠色按鍵，在按風(fēng)機(jī)開關(guān)按鈕，開動風(fēng)機(jī)。

調(diào)理三個蝶閥到適合的地點(diǎn)，將空氣流量調(diào)至指定讀數(shù)。

在溫度顯示控制儀表上，利用(＜,＞,︿)鍵調(diào)理實(shí)驗(yàn)所需溫度值，sv

窗口顯示，此時pv窗口所顯示的即為乏味器的干球溫度值，按下加熱開關(guān)，讓

電熱器通電。

乏味器的流量和干球溫度恒定達(dá)5分鐘以后，即可開始實(shí)驗(yàn)。此時，讀取數(shù)字顯示儀的讀數(shù)作為試樣支撐架的重量(GD)。

3

將被乏味物料試樣從水盆內(nèi)拿出，控去浮掛在其表面上的水份(使用呢子物料時，最好使勁擠去所含的水分，免得乏味時間過長。將支架從乏味器內(nèi)

拿出，再將支架插入試樣內(nèi)直至終點(diǎn))。

將支架連同試樣放入洞道內(nèi)，并安插在其支撐桿上。注意:不可以使勁過大，使傳感器受損。

立刻按下秒表開始計(jì)時，并記錄顯示儀表的顯示值。而后每隔一段時間記錄數(shù)據(jù)一次(記錄總重量和時間)，直至減少相同時間重量的減少是恒速階段所用時間的8倍時，即可結(jié)束實(shí)驗(yàn)。注意:最后假定發(fā)現(xiàn)時間已過去很長，但

減少的重量還達(dá)不到所要求的克數(shù)，那么可立刻記錄數(shù)據(jù)。

四、實(shí)驗(yàn)本卷須知：

在安裝試樣時，必定要當(dāng)心保護(hù)傳感器，免得使勁過大使傳感器造成機(jī)

械性損害。

在設(shè)定溫度給定值時，不要變動其余儀表參數(shù)，免得影響控溫成效。

為了設(shè)施的安全，開車時，必定要先開風(fēng)機(jī)后開空氣預(yù)熱器的電熱器。泊車時那么反之。

4．忽然斷電后，在次開啟實(shí)驗(yàn)時，檢查風(fēng)機(jī)開關(guān)、加熱器開關(guān)能否已被按

下，假如被按下，請?jiān)侔匆幌率蛊鋸椘?，不再處于?dǎo)通狀態(tài)。

.附數(shù)據(jù)辦理過程舉例：(一)調(diào)試實(shí)驗(yàn)的結(jié)果

調(diào)試實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)見表1，表中符號的意義以下:

─乏味面積，[m2]

C─絕干物料量，[g]

─空氣流量計(jì)的讀數(shù)，[kPa]

o─乏味器進(jìn)口空氣溫度，[℃]

─試樣擱置處的干球溫度，[℃]tw─試樣擱置處的濕球溫度，[℃]

GD─試樣支撐架的重量，[g]

GT─被乏味物料和支撐架的"總重量"，[g]

G─被乏味物料的重量，[g]

4

T─累計(jì)的乏味時間，[S]

─物料的干基含水量，[kg水／kg絕干物料]

XAV─兩次記錄之間的被乏味物料的均勻含水量，[kg水／kg絕干物料]U2─乏味速率，[kg水／(s·m)]數(shù)據(jù)的計(jì)算舉例

以表1所示的實(shí)驗(yàn)的第i和i＋1組數(shù)據(jù)為例

公式:被乏味物料的重量G:

GiGT，iGD，[g](1)Gi1GT，i1GD，[g](2)被乏味物料的干基含水量X:

X

X

iGiGc，[kg水／kg絕干物料](3)Gci1Gi1Gc，[kg水／kg絕干物料](4)Gc兩次記錄之間的均勻含水量XAVXAVXiXi1，[kg水／kg絕干物料](5)2兩次記錄之間的均勻乏味速率UGC103dXGC103Xi1Xi，[kg水／2(6)SdTSTi1TI(s·m)]乏味曲線X─T曲線，用X、T數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)繪，見圖二。乏味速率曲線U─X曲線，用U、XAV數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)繪，見圖三。恒速階段空氣至物料表面的對流傳熱系數(shù)

QUCtw1032℃)](7)Stttw，[Ｗ／(m流量計(jì)處體積流量∨t[m3／h]用其回歸式算出。

由流量公式[1]計(jì)算

5

Vt2Pc0A0t此中，c0-孔板流量計(jì)孔流系數(shù)，c0d0-孔板孔徑，d0mVt-空氣進(jìn)口溫度〔及流量計(jì)處溫度〕下的體積流量，3/h；mP-孔板兩頭壓差，Kpa

3t-空氣進(jìn)口溫度〔及流量計(jì)處溫度〕下密度，Kg/m。

乏味試樣擱置處的空氣流量

273t3／h](9)VV試t0，[m273乏味試樣擱置處的空氣流速V，[m／s](10)u3600A數(shù)據(jù):以表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例進(jìn)行計(jì)算(見表1)

＝1

＋1＝2

GT，i＝[g]

GT，i＋1＝[g]

DG＝[g]由式(1)(2)得:Gi＝[g]，Gi＋1＝[g]GC＝[g]由式(3)(4)得:Xi＝[kg水／kg絕干物料]Xi＋1＝[kg水／kg絕干物料]由式(5)得:X＝[kg水／kg絕干物料]AVS＝2××[m2]T＝0[s]，Ti＋1＝180[s]i-4[kg2由式(6)得:U＝×10水／(s·m)]

6

第一套：

表1乏味實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)原始及整理數(shù)據(jù)表

空氣孔板流量計(jì)讀數(shù)R：8kPa流量計(jì)處的空氣溫度to：℃干球溫

度t：60℃

濕球溫度tW：℃框架重量GD：102g絕干物料量GC：2洞道截面積：×2乏味面積S：××m序累計(jì)時號間總重量干基含水量均勻含水量乏味速率T〔分〕GT〔g〕X〔kg/kg〕XAV〔kg/kg〕U×1042[kg/〔s·m〕]1023364951261571882192410271130123313361439154216451748185119542057

7

216022632366246925722675277828812984308731903293339634993510236105

)gk/gk(X

020406080100120

時間(分)

圖二乏味曲線

圖二乏味曲線

8

3M·s/gk4(-01×U

XAV(kg/kg)

圖三乏味速率曲線

圖三乏味速率曲線

第二套：

表2乏味實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)原始及整理數(shù)據(jù)表

空氣孔板流量計(jì)讀數(shù)R：流量計(jì)處的空氣溫度to：℃干球溫度t：60℃濕球溫度tW：℃框架重量GD：絕干物料量GC：乏味面積S：××2洞道截面積：×2序號累計(jì)時間總重量干基含水量均勻含水量乏味速率T〔分〕GT〔g〕X〔kg/kg〕XAV〔kg/kg〕U×104[kg/〔s·m2〕]1023364951261571882192410271130123313361439154216451748185119542057

9

2160226323662469257226752778288129843087319032933396

)gk/gk(X

0102030405060708090100

時間(分)

乏味曲線

圖四乏味曲線

3M·s/gk(4-01×U

XAV(kg/kg)

乏味速率曲線

10

圖五乏味速率曲線

第三套：

表3乏味實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)原始及整理數(shù)據(jù)表

空氣孔板流量計(jì)讀數(shù)R：流量計(jì)處的空氣溫度to：℃干球溫度t：60℃濕球溫度tW：℃框架重量GD：絕干物料量GC：乏味面積S：××2洞道截面積：×2序號累計(jì)時間總重量干基含水量均勻含水量乏味速率T〔分〕GT〔g〕X〔kg/kg〕XAV〔kg/kg〕U×104[kg/〔s·m2〕]102336495126157188219241027113012331336143915421645174818511954205721602263236624692572267527782881298430873190329333963499

11

35102361053710838111

)gk/gk(X

020406080100120

時間(分)

乏味曲線

圖六乏味曲線

3M·s/gk(4-01×U

XAV(kg/kg)

乏味速率曲線

圖七乏味速率曲線

第四套：

表4乏味實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)原始及整理數(shù)據(jù)表

空氣孔板流量計(jì)讀數(shù)R：流量計(jì)處的空氣溫度to：℃干球溫度t：60℃

濕球溫度tW：℃框架重量GD：絕干物料量GC：22

序

號累計(jì)時間總重量干基含水量均勻含水量乏味速率

12

T〔分〕GT〔g〕X〔kg/kg〕XAV〔kg/kg〕U×104[kg/〔s·m2〕]1023364951261571882192410